【精品】食品工艺学课程设计

武昌工学院

食品工艺流程课程设计

设计题目：400T/Y豆奶粉车间工艺流程设计

姓名:李轩

学号：4

年级：09级

系部：食品科学与工程

专业：食品质量与安全

指导老师：何莉萍

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完成时间：2012。6。8

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目录

1。前言

1.1 设计目的

1.2 设计要求

1.3 设计依据

2. 工艺流程的确定与分析

2.1豆奶粉的工艺流程

2.2产品方案及班产量的确定2.2.1去杂

2.2。2脱皮

2.2.3泡豆磨浆

2。2。4煮浆

2。2。5过滤

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2。2。6杀菌

2.2.7浓缩

2。2。8干燥

2。2.9包装

2。2.10产量

3. 设备计算及设备的选型3.1. 大豆立桶仓

3.2. 去石机、磁选机

3.3. 脱皮机

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3.4. 大豆灭酶粗磨机组

3.5. 夹层锅

3.6. 带式过滤器

3.7. 超高温瞬时灭菌机

3.8. 真空浓缩锅

3.9. 流化床喷雾干燥器

4。小结

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1。前言

社会的发展和人民的生活水平的提高，人们对科学膳食及合理营养的要求越来越高尤其是对高蛋白、低脂肪、营养价值高且利于人体消化吸收、食用可口而又携带方便的食品越发青睐.豆奶粉便是其中最受瞩目的一个。

豆奶粉是大豆与牛奶营养的完美互补的产品，近年来我国豆奶粉生产技术日趋完善，广为国人民喜爱。它合理地将动物性营养物质与植物性营养物质科学调配，完好实现了营养互补，含有膳食纤维,更利于消化、吸收。具有以下优点：

第一，从营养价值上看，大豆蛋白质含量高达40％,是优质蛋白质，含有人体所必需的氨基酸，其中赖氨酸的含量高干谷物，是植物性食物当中最合理、最接近干人体所需比例的。另外,牛奶蛋氨酸含量较高，可以补充大豆蛋白质中蛋氨酸的含量，动、植物蛋白的互补，使氨基酸的配比更合理，更利干人体的消化吸收。特别是近年来,美国和英国先后发布健康声明:每天食用6.25克大豆蛋白，可以预防心血管疾病，使人们更加重视大豆蛋白的保健作用。

第二，豆奶粉中的脂肪主要是植物脂肪，不饱和脂肪酸含量较高，并含有人体所必需脂肪酸亚油酸，胆固醇含量低,可以预防动脉硬化。

第三,豆奶粉是经过超微粉碎工艺加工而成的，不除豆渣，大豆子叶被全部利用，膳食纤维的含量比同类产品高，膳食纤维有润肠通便的作用，可以预防

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直肠癌。

第四，豆奶粉中含有多种矿物质和维生素.

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第五,豆奶粉中含有大豆低聚糖,大豆低聚糖对肠道内的双歧杆菌等益生菌有增殖作用，有润肠通便的作用,可以预防直肠癌；双歧杆菌等益生菌可以提高人体免疫力，延缓衰老。

第六，豆奶粉中含有大豆异黄酮，大豆异黄酮是植物雌激素，长期食用可以预防乳腺癌、前列腺癌;可以预防骨质疏松;可以减轻或避免引起更年期综合症.

第七,豆奶粉中含有大豆卵磷脂,大豆卵磷脂可以抗衰老，健脑.

由此可见大豆制品的生产在我国有着巨大的潜力和优越条件,因此将大豆进行脱腥处理，结合利用牛奶的营养和良好的风味,使豆乳与牛乳混合生产为被人们乐意接受的可口食品是近年来各国注重研究与开发的产品。

所以豆奶粉被营养学家誉为“绿色牛奶\"，受到人们的普遍喜爱,已经成为消费者生活中不可或缺的产品。

1.1设计目的

培养学生综合运用所学基础理论和专业知识的能力、分析和解决食品工厂工艺设计中一般工程技术问题的能力；提高学生的绘图能力和计算机应用能力；增强和拓展学生的专业技能；通过课程工艺设计,深化学生对设计思想、设计方法、设计规范的理解，培养学生良好的学习方法，为毕业设计打下良好的基础

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1.2 设计要求

①按时有序地完成各项设计内容；

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②独立完成设计任务，不弄虚作假，不抄袭别人的成果；

③严格遵守纪律，在指定的地点进行课程设计；

④严格遵守CAD设计室的有关规章制度；

⑤按规范撰写设计说明书.

1.3设计依据

本设计的工艺流程参考《乳品工艺装备》，中国轻工业出版社，本校图书馆有关书籍，在何老师的指导下,进行了一些工艺改进。

2、豆奶粉工艺流程的确定与分析

2。1豆奶粉工艺流程

大豆→去杂→脱皮→磨浆（粗磨、细磨)→煮浆→过滤→杀菌→浓缩→喷雾干燥塔干燥→包装

2.2产品方案及班产量的确定

年产400吨的豆奶粉车间设计，每年工作日按200天记,每天产2吨，每小时0。125吨,采用每天二班制，每班8小时。

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2.2.1 去杂

该工序的目的是除去原料中的杂质如泥块、石块等，采用组合精选机.至少洗三次。

去掉7%的水分，3％的杂质2×0.93＝1。86吨1.86×97%＝1。8042吨

去石机耗电量W=1。1kw×2。5h=2.75度

磁选机耗电量W=1.5kw×1。3h＝2度

2.2.2 脱皮

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大豆皮常常染有杂菌，同时含有较多的不良因子，因此要得到高品质的豆奶粉，大豆必须脱皮。为了保证脱皮效果，要严格控制大豆水分含量，资料表明，水分达10％时，可保证脱皮率在90％以上。脱皮直接用脱皮机，重量损耗8％左右.

脱皮损耗8%

1.8042×（1－8％）＝1。66吨

脱皮机耗时3h

脱皮机耗电量W=2。05kw×3h=6.15度

2.2.3 泡豆、磨浆

大豆的浸泡程度不但影响产品的得率，而且影响产品的质量。浸泡后的大豆蛋白质呈脆性状态,在研磨时蛋白质充分破碎，使蛋白质能最大程度地融离出来。采用2.2倍于大豆重量的水，在50℃下浸泡4小时,大豆吸水量约为1：1~1：2。浸泡时要加入0。5%碳酸氢钠溶液，可以加速胰蛋白酶抑制物的钝化。

循环磨浆可省去分离豆渣和浓缩工序，节省投资。本工艺采用90℃左右的热磨，可钝化产生豆腥味的脂肪氧化酶，另外，本工序可以节省用水，磨浆后浓度可达18%左右.为保证最终产品的质量,经三道循环磨浆后采用

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胶体磨，使细度达2微米左右，利于均质和喷雾干燥.其中，循环磨浆前的预热，用自制的夹层锅,温度为90℃。

泡豆、磨浆损耗0。2％,豆水比例约1：4

1。66×（1－0。2%）＝1。657吨

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1。657×5=8.285

1。657×0.995×8＝13。33吨

泡豆用时4h磨豆耗时3h

大豆灭酶粗磨机耗电量W=17。6kw×3h=52.8度

2。2.4煮浆

煮浆损耗0。2％耗时40min

8。285×0。998＝8。268吨

热量衡算Q=CMΔt=4。3×103×13。33×（100－20）=4。59×106J每年损耗量Q损=4。59×106÷(1－20%)×200=1。15×109J/Y

2。2.5过滤

过滤时有3％的损耗

8.268×0。97＝8.02吨

2。2.6杀菌

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本设计采用直接蒸汽加热的超高温瞬时杀菌技术并用闪蒸法进行脱腥。其优点在于:

①热敏性原料对超高温瞬时杀菌仍可保持最高限度的稳定,杀菌效果好.

②杀菌后闪蒸,既可除去加热蒸汽带入的水分，又可除去腥味成分(易挥发物质随水分逸出)。

③由于料液流速较快及温度较高，可不必考虑传热效果及结垢问题。

④

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闪蒸脱腥,即在高温杀菌后,将豆乳喷入真空罐，急剧降温到80℃左右，同时具有不良气味的挥发物质被真空泵排出，可避免长时间加热，减少褐变,易于调配。

本设计采用500Kpa蒸汽，140℃下杀菌.脱腥控制条件:26。6-39。9Kpa真空度，防止气泡冲出。

8。02×0.998＝8吨

耗时6—10s

杀菌时有0。2％的损耗

热量衡算Q=CMΔt=4。3×103×(8＋1。66×8）×(140－60)=7.32×106J

热量损失Q=7.32×106×（1－20%）=5.86×106J

2.2.7浓缩

喷雾干燥是乳粉制造过程中的重要环节，直接影响产品质量。原理是利用机械力量，通过雾化系统将乳液在干燥室内喷成绩效的武装乳滴,以增大表面积，加速水分蒸发。雾状乳滴与瞬时鼓入的热空气接触，水分在瞬间会发除去，细小乳滴干燥成粉.

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喷雾干燥雾化方法有压力喷雾和离心喷雾.通过比较，本工艺采用离心喷雾干燥系统。工艺参数：进料浓度21％，热风温度160℃，出粉含水量7%左右，水分蒸发量500kg水蒸气/h。

浓缩过程中有0。2%的损耗8×0。998＝7.984吨

蒸发量的计算干燥前物料的含水量18％降到

2.2。8干燥

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流化床处理可以使细粉颗粒增大、均匀,利于产品的溶解性。同时起冷却作用，有利于连续化自动生产。

7。984×0。97=7.7448吨

2.2.9包装

豆奶粉经过一定时间存放，可以提高表面密度。由辅料器送到粉仓，粉仓用紧密阀出粉，将粉送入包装间.采用聚乙烯塑料袋。充氮包装，小袋装入纸箱，运到成品库存放

7.7448×0.99=7。667吨

2。2.10产量

7.667×（1+0。05)=8。05吨

3、机器选型

3.1。大豆立桶仓

型号 sst-8899 10 / 29

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储量 50—60吨 适用风机 4—72.6℃ 3。2。去石机

型号 TQS×125 产量 800—900kg 功率 1.1kw 磁选机

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型号 GZ3200W 处理量(t/h） 1.5 功率 1.5kw 3。3。脱皮机

型号 GST—S31 产量 脱皮率90-95％ 功率 2.05kw 外形尺寸mm 2080×1800×2570 11 / 29

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脱皮率 90—95% 3。4.大豆灭酶粗磨机组

生产能力 2000/h 功率 17。6kw 3.5.夹层锅

型号 600L 功率 1.1kw 能耗 200kg/h 12 / 29

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加热面积 2.30m2 搅拌速度 36r/min 13 / 29

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3.6. .带式过滤器

型号 DI35.0/2500-N 滤带有效宽度/mm 2500 配套动力功率/kw 4.0 外形尺寸（长×宽×高）/mm 16700×4200×2500 过滤面积 35。0m2 3.7。超高温瞬时灭菌机

型号 RP6L—40型 12 / 29

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灭菌温度/℃ 115—135 奶泵所配电动机功率/kw 3 3。8。真空浓缩锅

型号 SPB-9B-11型 锅内压力/pa 1。87×104 功率 10kw 3.9.流化床喷雾干燥器

型号 RGYP-500 13 / 29

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蒸发量kg/h 500 蒸汽压力Mpa 0.7 14 / 29

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蒸汽耗量kg/h 1200 干燥用的空气温度℃ 150——160 成品水分含量％ 2.5 占地长度(m) 13。5 占地宽度（m） 8 塔体高度(m） 7.2 喷头吊装高度(m） 3。2 四、小结

经过一周的努力,课程设计圆满完成。感谢何老师在设计期间给予我们耐心的指导，帮助我们解决很多在设计中遇到的问题.

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通过这次设计，我们系统的回顾了化工原理和CAD中所学的知识，独立思考和动手能力都力都得到了很大的提高,尤其是同学间的合作显得更为默契.

通过这次设计，我系统的回顾了大学中所学的知识,特别是刚学完的《食品工艺学》一门。经此，我的独立思考能力和动手能力都得到了很大的提高，具备了初步科学研究的基本功。

由于本人经验不足，水平有限，加之时间仓促，设计中难免有疏漏不妥之处，诚望老师和同学批评指正

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参考资料

1《大豆制品加工技术》仇农学，李建科编中国轻工业出版社

2《食品工厂设计与环境保护》张国农主编中国轻工业出版社

3《乳品工艺学》无锡轻工大学

4《食品加工机械与设备手册》李书国,张谦科学技术文献出版社

5《化工原理》上下册天津大学华工原理教研组天津科学技术出版社

6《乳品生产常用设备》张麟麟编中国轻工业出版社

7《食品工厂机械与设备》无锡轻工业大学，天津轻工业学院中国轻工业

出版社

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